Коэффициент гидравлического трения для стальных труб: Коэффициент гидравлического трения (стр. 1 из 2)

Коэффициент гидравлического трения (стр. 2 из 2)

Принципиальная схема экспериментальной установки, используемой для определения коэффициента гидравлического трения λ приведена на рис. 2.

Экспериментальный участок трубопровода круглого сечения длиной L подсоединен к напорному баку 5, в который из водовода через вентиль 1 и успокоительную сетку 3 непрерывно подается вода. Излишки воды из бака сливаются через переливную трубу 4. Поэтому в баке может поддерживаться постоянный уровень. Расход воды через экспериментальный участок регулируется вентилем 7 (вентиль на входе в экспериментальный участок полностью открыт во время всего эксперимента). После прохождения экспериментального участка вода сливается в мерный бак 8, на входе из которого имеется кран 9. Для измерения температуры воды установлен термометр 2. Установка снабжена пьезометрическим щитом 6, на котором установлены пьезометры для измерения потерь по длине.

Рис. 4

Литература

1. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1984, 424 с.

2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с.

3. Установка для изучения потерь напора при турбулентном установившемся движении (тип ГВ5). – Одесоргнаучкомплектснаб. – 39 с.

Определение коэффициента гидравлического трения прямой трубы

Министерство
образования и науки Российской Федерации

Национальный
исследовательский ядерный университет
«МИФИ»

Балаковский
инженерно-технологический

Методические
указания к выполнению лабораторной
работы

по
дисциплинам:
«Гидравлика»,
«Механика жидкости и газа», «Водоснабжение
и водоотведение с основами гидравлики»,
«Гидрогазодинамика», «Гидравлика
и гидропневмопривод»

для
студентов направлений: «Теплоэнергетика
и теплотехника», «Строительство»,
«Конструкторско-технологическое
обеспечение машиностроительных
производств», «Строительство уникальных
зданий и сооружений» », «Наземные
транспортно-технологические средства»

профиль
«Подъемно-транспортные,
строительные, дорожные средства и
оборудование»

очной, заочной и
заочно-сокращенной форм обучения

Балаково 2015

Ц е л ь р а б о т
ы:

1.Определить опытным
путем коэффициент гидравлического
трения.

2.Определить
коэффициент гидравлического трения по
теоретическим формулам и сравнить с
опытным значением.

ОСНОВНЫЕ
ПОНЯТИЯ

Потеря напора на
трение по длине круглых труб hl
oпределятся
по формуле Дарси:

,
(1)

где 
— коэффициент гидравлического трения;

l — длина
трубы, на которой определяется потеря
напора на трение;

d — диаметр
трубы ;

V — средняя
скорости жидкости;

g — ускорение
силы тяжести, равное 981 см/с2
.

Многочисленными
экспериментами установлено, что
коэффициент гидравлического трения
зависит в общем случае от числа Рейнольдса
Re и относительной шероховатости стенок
трубы
:

,
(2)

где 
— высота выступов шероховатости
внутренних стенок трубы.

Преобладание того
или иного фактора зависит от режима
течения жидкости.

Существует пять
зон гидравлического сопротивления.

1. З о н а в
я з к о г о с о п р о т и в л е н
и я.

Движение ламинарное,
Re < 2300. В этой зоне шероховатость стенок
мало влияет на потери напора

.
(3)

Теоретическая
формула для определения коэффициента
гидравлического трения для круглой
трубы вытекает из закона Пуазейля :

.
(4)

2. П е р е х
о д н а я з о н а. При 2300 < Re <
4000 имеет место переходная зона, в
которой движение уже не ламинарное и
еще не турбулентное, т. е. здесь режим
неустойчивый. Инженерные расчеты в этой
зоне выполняются очень редко.

3. З о н а г
и д р а в л и ч е с к и г л а д к
и х т р у б. Движение турбулентное
4000 < Re < 105
. В этой зоне шероховатость стенок трубы
мало влияет на потери напора .

Для определения
коэффициента гидравлического трения
существует множество формул, однако, в
данном методическом указании приводим
лишь по одной, наиболее применимой. Для
зоны гидравлически гладких труб можно
воспользоваться формулой Блазиуса

;
(5)

4. З о н а д о
к в а д р а т и ч н о г о с о п р
о —

т и в л е н и я
. Движение турбулентное. Ориентировочные
границы зоны

,

где э-
величина эквивалентной равномерно-зернистой
шероховатости.

Под эквивалентной
шероховатостью понимают такую равномерно
— зернистую шероховатость, которая в
области квадратичного сопротивления
оказывает такое же сопротивление
движению жидкости как и труба с
естественной шероховатостью. В этой
зоне сопротивления коэффициент
гидравлического трения зависит от обеих
факторов .

Для определения
коэффициента гидравлического трения
можно воспользоваться формулой А.Д.
Альтшуля

.
(6)

5. З о н а к в
а д р а т и ч н о г о с о п р о т
и в л е н и я.

Движение
турбулентное. Нижняя граница зоны .
В этой зоне основным фактором, влияющим
на сопротивление, является шероховатость
стенок трубы .

Для определения
коэффициента гидравлического трения
можно воспользоваться следующими
формулой Б.Л.Шифринсона

.
(7)

МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТА

О п и с а н и
е л а б о р а т о р н о й у с т а
н о в к и

Схема лабораторной
установки приведена на рисунке.
Лабораторная установка состоит из
напорного бака 1, исследуемой трубы 2
диаметром d.
В начале и конце участка трубы длиной
l
через штуцеры и гибкие шланги 3
подключены пьезометры 4, снабженные
измерительной шкалой. Расход воды в
исследуемой трубе задается при помощи
вентиля 5. Подача воды в напорный бак
осуществляется по трубе 6 при помощи
вентиля 7. Для измерения расхода воды
служит мерный бак 8. Слив воды из мерного
бака осуществляется по трубе 9 , открытием
вентиля 10 . Температура воды измеряется
термометром 11.

М е т о
д и к а п р о в е д е н и я о п
ы т о в

Перед проведением
опытов напорный бак 1 заполняется водой.
При этом вентиль 5 должен быть закрытым.
Затем вентиль 5 открывается и задается
расход Q в интервале 0 < Q <= Qmax.
Обычно начинают с максимального
расхода, соответствующего полному
открытию вентиля 5. При проведении опытов
необходимо поддерживать установившееся
движение воды. Для этого при помощи
вентиля 7 уровень воды в напорном баке
1

Схема лабораторной
установки

поддерживается
постоянным. При заданном расходе воды
выполняются следующие измерения. При
помощи пьезометров 4 по шкале определяется
разность уровней воды в них с погрешностью
0.5 мм. Линия визирования при этом должна
быть перпендикулярна плоскости шкалы.
Одновременно с этим определяется расход
воды объемным способом при помощи
мерной емкости 8 и секундомера

Температура
жидкости необходима
для определения кинематического
коэффициента вязкости
и измеряется в нижнем баке при помощи
термометра с погрешностью ±
0,5
°С.

Расходы воды
задаются с таким расчетом, чтобы в опытах
охватить все зоны сопротивления.

ТРЕБОВАНИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

1. Перед проведением
опытов необходимо изучить инструкцию
по правилам безопасности работы в
лаборатории.

2. Изучить описание
установки, подготовить необходимые
приборы, выяснить непонятные вопросы
у преподавателя. Приступать к проведению
опытов только с разрешения преподавателя.

3. При проведении
опыта аккуратно обращаться со стеклянными
и хрупкими приборами и оборудованием
лабораторной установки.

4. При возникновении
затруднений в выполнении опытов, а также
поломки приборов и оборудования,
необходимо прекратить опыты и обратиться
к преподавателю.

5. После завершения
опытов доложить преподавателю и сдать
приборы.

6. В случае получения
травмы необходимо немедленно прекратить
опыты и обратиться к преподавателю
за медицинской помощью.

ПОРЯДОК
ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

1. Подготовка
установки к проведению опыта.

1.1. Открыть
вентиль 7 и заполнить напорный бак 1
водой до уровня перелива напорного
бака. При этом вентиль 5 должен быть
закрытым.

1.3. Проверяется
отсутствие течей воды в местах соединения
гибких шлангов 3 и через вентили.

1.4. Определяются
длина исследуемой трубы, внутренний
диаметр, шероховатость стенок.

1.5. Определяют
размеры мерной емкости.

2. Определение
коэффициентов гидравлического трения
опытным путем.

    1. Максимальным
      открытием вентиля 5 устанавливают
      максимальный расход воды в трубе.

    2. При помощи вентиля
      7 добиваются постоянства уровня воды
      в напорном баке 1.

2.3. После
достижения установившегося режима
движения по шкале определяют разность
уровней воды в пьезометрах 4. Результат
записывают в таблицу.

2.4. Одновременно
определяют расход воды объемным способом
и измеряют температуру воды. При
измерении расхода определяют время
наполнения заданного объема мерной
емкости.

2.6. После
завершения всех измерений в данном
опыте закрывается сначала вентиль 7,
затем вентиль 5.

2.7. В таблице
выполняются необходимые расчеты для
установления зоны сопротивления .

2.8. Открывают
вентиль 5 менее максимального, затем
при помощи вентиля 7 добиваются
постоянства уровня воды в напорном
баке. Выполняют измерения аналогично
первому опыту.

2.9. При
проведении опытов добиваются, чтобы
охватить все зоны сопротивления.
Количество опытов должно быть не менее
четырех.

2.10. После
завершения всех опытов вентили 7 и 5
закрываются, вентиль 10 открывается и
проверяется на отсутствие течей в
вентилях, в местах соединения шлангов
и в самих шлангах.

ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Результаты измерений
и необходимых вычислений заносятся в
таблицу.

1.
Вычисляется площадь поперечного сечения
трубы S:

(8)

где d

внутренний
диаметр трубы, см.

2.
Вычисляется расход жидкости Q
,
см3/с.

,
(9)

где
W
— объем мерного сосуда, см3
;

t
— время наполнения мерного бака, с.

3.
Вычисляется
средняя скорость потока жидкости V:


,

.
(10)

4. Из
приложения определяют кинематический
коэффициент вязкости воды n
см2
/с в соответствии с измеренной температурой
°С.

5.
Вычисляют число Рейнольдса Re,
соответствующее
каждому опыту
и устанавливают зону гидравлического
сопротивления:

(11)

6. Вычисляют
опытное значение коэффициента
гидравлического трения по формуле

.
(12)

7 Вычисляют
теоретическое значение коэффициента
гидравлического трения по формуле,
соответствующей зоне сопротивления .

8. Определяют
расхождение коэффициентов гидравлического
трения

.

9. Делают
выводы о соответствии теоретического
и опытного коэффициентах гидравлического
трения и характере изменения коэффициента
в зависимости от числа Рейнольдса.

Определение
погрешности эксперимента

Случайными
погрешностями пренебрегают и рассматривают
только систематические погрешности.
Погрешность определения площади,
расхода, скорости и коэффициента
гидравлического трения находится как
погрешность косвенных измерений.

Согласно выражениям
(8) — (12), относительная погрешность
определения площади, расхода, скорости
и коэффициента гидравлического трения
составит:

,
(13)

,
(14)

,
(15)

,
(16)

Через
обозначены абсолютные ошибки измерения
отдельных величин, входящих в выражения.

В данной работе
экспериментально измеряется время
наполнения мерной емкости, уровень воды
в пьезометрах и её температура.

Объем мерного
сосуда определяют с погрешностью DW
= ± 10 см3,
время его наполнения с погрешностью
Dt
= ± 0,2 с, Погрешность кинематического
коэффициента вязкости воды n
определить
в соответствии с погрешностью измерения
температуры.
Температуру воды определяют при помощи
термометра с погрешностью ± 0,5 °С.
Внутренний диаметр трубы измеряется
по дубликату при помощи штангенциркуля
с погрешностью не более 0,1 мм.

Погрешности по
формулам (13 — 16) рассчитываются для
каждого сопротивления и всех опытов.
Далее делается анализ полученных
результатов, намечаются пути увеличения
точности опытов. По согласованию с
преподавателем каждым студентом звена
делается расчет одного из предложенных
мероприятий по снижению погрешности.
По результатам всех расчетов делается
общий вывод о возможности увеличении
точности опытов до заданной преподавателем
величины.

СОДЕРЖАНИЕ
И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ

Отчет по работе
каждым студентом оформляется письменно
в отдельной тетради и должен содержать
:

1. Название
лабораторной работы.

2. Формулировку
цели работы.

3. Некоторые основные
понятия и формулы.

4. Схему и описание
лабораторной установки.

5. Таблицу с
результатами опыта.

6. Выводы.

При рукописном
оформлении схема установки, таблицы
выполняются в карандаше с использованием
чертежных приборов. Желательно выполнение
отчета полностью на компьютере.

Гидравлическое сопротивление при ламинарном движении. Коэффициент гидравлического сопротивления


Гидравлические потери

Гидравлические потери
или гидравлическое сопротивление
— безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем (систем гидропривода , трубопроводах , другом гидрооборудовании), обусловленные наличием вязкого трения . Хотя потеря полной энергии — существенно положительная величина, разность полных энергий на концах участка течения может быть и отрицательной (например, при эжекционном эффекте).

Гидравлические потери принято разделять на два вида:

  • потери на трение по длине
    — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;
  • местные гидравлические потери
    — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями
    — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.

Гидравлические потери выражают либо в потерях напора в линейных единицах столба среды, либо в единицах давления : , где — плотность среды, g
— ускорение свободного падения .

Коэффициенты потерь

Основная статья: Формула Дарси — Вейсбаха

Во многих случаях приближённо можно считать, что потери энергии при протекании жидкости через элемент гидравлической системы пропорциональны квадрату скорости жидкости . По этой причине удобно бывает характеризовать сопротивление безразмерной величиной ζ , которая называется коэффициент потерь
или коэффициент местного сопротивления
и такова, что

То есть в предположении, что скорость w
по всему сечению потока одинакова, ζ=Δp
/e
торм, где e
торм = ρw
²/2 — энергия торможения единицы объёма потока относительно канала. Реально в потоке скорость жидкости не равномерна, в справочной литературе в данных формулах принимается среднерасходная скорость w
=Q
/F
, где Q
— объёмный расход, F
— площадь сечения, для которого рассчитывается скорость . Таким образом, средняя энергия торможения потока обычно несколько больше ρw
²/2, см. Среднее квадратическое .

Для линейных потерь обычно пользуются коэффициентом потерь на трение по длине
(также коэффициент Дарси
) λ, фигурирующего в формуле Дарси — Вейсбаха

,

где L
— длина элемента, d
— характерный размер сечения (для круглых труб это диаметр). Иначе в единицах давления

;

таким образом, для линейного элемента относительной длины L
/d
коэффициент сопротивления трения ζ тр =λL
/d
.

Влияние режима течения в трубах на гидравлические потери

Поскольку при турбулентном режиме течения происходит расход энергии потока на преодоление вязкости при турбулентных колебаниях, гидравлические потери при ламинарном режиме течения жидкости значительно меньше, чем при турбулентном . Так, например, если бы в системах водоснабжения и отопления при существующих скоростях движения жидкостей возможно было бы поддерживать ламинарный режим течения, то напор насосов можно было бы уменьшить в 5-10 раз. Изменение р

Коэффициент гидравлического трения по длине (Дарси) — Студопедия

Для ламинарного режима движения в круглой трубе коэффициент определяется по теоретической формуле:

, (4.7)

а для труб любой формы сечения:

, (4.8)

где — число Рейнольдса,

— коэффициент формы.

Значения для и определяются по таблицам.

При турбулентном режиме движения коэффициент зависит в общем случае от числа Рейнольдса и относительной шероховатости (где — эквивалентная шероховатость) и определяется по эмпирическим формулам. При этом различают три области гидравлических сопротивлений — гидравлически гладких труб (русел), доквадратичного и квадратичного сопротивления.

Трубы называются гидравлически гладкими, когда толщина ламинарной пленки у стенки , больше абсолютной шероховатости . В этом случае шероховатость скрыта под ламинарной пленкой и не влияет на движение. С увеличением числа Re ламинарная пленка становится тоньше, и, когда шероховатость полностью «обнажается», т.е. начинает омываться турбулентным ядром потока, труба становится гидравлически шероховатой.

При турбулентном режиме в области гидравлически гладких русел, когда

коэффициент трения зависит только от числа Рейнольдса и определяется по формуле Блазиуса (1913 г.):

. (4.9)

Для турбулентного режима движения в доквадратичной области сопротивления, когда

коэффициент трения зависит и от числа Рейнольдса и от относительной шероховатости. Для этой области сопротивления может быть рекомендована формула А.Д. Альтшуля



. (4.10)

Наиболее значимой для расчетов является квадратичная область сопротивлений, которая наступает при числах Рейнольдса

В этой области коэффициент зависит только от относительной шероховатости и может определятся по формуле Б.Л. Шифринсона

. (4.11)

При ламинарном движении жидкости в круглых трубах потери напора и давления можно также определить по формулам Пуазейля:

, и (4.12)

где — кинематическая вязкость;

— средняя скорость;

— расход жидкости;

и — длина и диаметр трубы.

Местные потери напора в общем случае вычисляются по формуле Ю. Вейсбаха:

, (4.13)

где — коэффициент местного сопротивления, зависящий от вида местного сопротивления.

— скорость после местного сопротивления.

В большинстве случаев коэффициент определяют по справочным данным, полученным на основании опытных данных. При внезапном расширении русла коэффициент сопротивления при турбулентном движении определяется по формуле:


, (4.14)

При внезапном (резком) сужении от сечения с площадью до коэффициент сопротивления на внезапное сужение определяется по формуле:

. (4.15)

Коэффициенты трения для стали

Библиографическая запись Результат
(с окружающим текстом)
Стандартизированный
Результат
Салливан, Джеймс Ф. Technical Physics . США: Wiley, 1988: 204.
Материалы Статическое трение Кинетическое трение
Сталь на стали 0,7 0.6
Энциклопедия Encarta 2004. Корпорация Microsoft.
Статическое трение Кинетическое трение
Сталь по стали (сухая) 0,7 0,6
CRC Справочник физических величин . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 1997: 145-156.
Статическое трение Кинетическое трение
Сталь на стали 0,74 0,57
Weber, Robert L .; Manning, Kenneth V .; Уайт, Марш В. Физика колледжа — 4-е издание . США: Макгроу-Хилл, 1965: 66
Статическое трение Кинетическое трение
Сталь по стали (сухая) 0.15 0,09
Определение коэффициента трения — успех в физических науках. Школа чемпионов.
Поверхности Статическое трение Кинетическое трение
Сталь по стали (сухая) 0,6 0,4 ​​

Трение — это сила сопротивления, которая предотвращает свободное скольжение двух предметов друг относительно друга.Коэффициент трения (µ) — это число, представляющее собой отношение силы сопротивления трения ( F f ) к нормальной или перпендикулярной силе ( F n ), толкающей объекты вместе. Формула показана…

µ = F f / F n

Два основных используемых трения — статическое трение и кинетическое трение. Коэффициент трения покоя для стали составляет около 0,6–0,15, а коэффициент кинетического трения составляет около 0.09–0.6.

Производство стали включает множество процессов и этапов. Основное сырье — уголь, железная руда, известняк и различные химические вещества. Уголь превращается в кокс. Кокс объединяется с известняком и рудой в доменную печь, где превращается в сталь. Из стали изготавливаются слябы, которые затем перерабатываются в конечный продукт, заказываемый клиентом. Превращение угля в кокс необходимо при производстве стали, потому что уголь не горит достаточно горячим, чтобы плавить железную руду. Уголь в исходном состоянии в основном состоит из углерода, однако в угле присутствуют примеси, такие как смола, аммиак и т. Д.Эти примеси не дают углю нагреться до достаточно горячего состояния для восстановления и плавления железной руды, поэтому их необходимо удалять в процессе коксования. Кислород используется для удаления некоторого количества углерода, а небольшое количество других металлов добавляется для производства стали нужного типа. Затем расплав разливают в слитки и оставляют охлаждаться. Теперь сталь готова к переработке в новые продукты, такие как кузова автомобилей и стальные банки.

Юнис Чен — 2004

Трение определяется как сила противодействия движению.Один из видов трения — статическое трение. Чем ниже статическое трение, тем легче объект начать движение. Трение задается уравнением

f = мкН

, где µ — коэффициент трения, а Н — нормальная сила. Нормальная сила — это сила, действующая на объект со стороны поверхности, перпендикулярная ей.

Порядок действий следующий:

  1. Установите оборудование, как показано на схеме, с соответствующим объектом.
  2. Нажмите Collect в программе LoggerPro. Затем начните постепенно поднимать стальную основу.
  3. Как только объект начнет соскальзывать со стального основания, нажмите кнопку «Стоп» в программе.
  4. Повторите эксперимент для каждого объекта.

Чтобы найти компонент ускорения свободного падения, параллельный поверхности ( a ), вы должны сначала изучить график зависимости ускорения от времени для каждого из объектов. Найдите точку, в которой график останавливает непрерывное постепенное увеличение и всплески.Это параллельная составляющая гравитации. Затем ускорение используется в формуле

sin -1 θ = ( a / g )

, где g — ускорение свободного падения. Эта формула даст вам угол, под которым статическое трение преодолевается компонентом веса, параллельным поверхности. Далее необходимо рассчитать коэффициент трения. Под этим углом параллельная составляющая груза

W // = мг sin θ

равно статическому трению

f статический = мкг cos θ

Решите это для µ, и вы обнаружите, что

µ = тангенциальный θ

Материал a (м / с 2 ) θ (°) µ статический
Медь 3.95 23,76 0,44
Сталь 4,03 24,28 0,45
Резина 5,63 35.06 0,70
Бумага 6,30 40,05 0,84

Майкл Роббинс, Даниэль Саронсон, Гафей Сзето, Дэвид Розенберг — 2005

Внешние ссылки на эту страницу:

Выбор студентов

  1. Электричество и магнетизм
    1. Радиоприемник (дисфункциональный)
    2. Водно-капельный электростатический генератор Кельвина
    3. Телеграф двусторонней связи
    4. Магнитное поле MetroCard
  2. Разгон
    1. Ускорение лифта гидравлическое
    2. Ускорение нарушений повседневной жизни
  3. Показатель преломления различных бытовых жидкостей
    1. глицерин, средство для мытья полов, обезжириватель, гель для душа, детское белье
    2. уксус, мед, средство для мытья полов, лекарство от горла, средство для мытья ног
  4. Коэффициенты трения
    1. Коэффициенты трения алюминия
    2. Коэффициенты трения по стеклу
    3. Коэффициенты трения для гранита
    4. Коэффициенты трения бумаги
    5. Коэффициенты трения резины
    6. Коэффициенты трения кожи человека
    7. Коэффициенты трения по стали
    8. Коэффициенты трения по дереву

.

Стальные трубы, график 80 — диаграммы потерь на трение и скорости

На приведенных ниже диаграммах показано падение давления для потока воды через стальные трубы ASME / ANSI B36.10 / 19, график 80.

Расчеты падения давления выполняются с помощью уравнения Д’Арси-Вайсбаха.

Падение давления — единицы СИ

Steel pipe schedule 80 - pressure drop and velocity diagram - SI units

  • 1 Па = 10 -6 Н / мм 2 = 10 -5 бар = 0,1020 кп / м 2 = 1,02×10 -4 м H 2 O = 9.869×10 -6 атм = 1,45×10 -4 psi (фунт-сила / дюйм 2 )
  • 1 литр / с = 10 -3 м 3 / с = 3,6 м 3 / ч = 0,03532 фута 3 / с = 2,1189 фута 3 / мин (куб.футов в минуту) = 13.200 англ. Галлонов (Великобритания) / мин = 15,852 галлона (США) / мин = 792 имп. галлон (Великобритания) / ч
  • 1 м / с = 3,6 км / ч = 196,85 фут / мин = 2,237 миль / ч

Падение давления — британские единицы

Steel pipe schedule 80 - pressure drop and velocity diagram - Imperial units

Таблица потерь на трение

Таблица потерь на трение в дюймах pdf-формат.

Steel pipe schedule 80 - pressure drop and velocity table

  • 1 галлон (США) / мин = 6,30888×10 -5 м 3 / с = 0,0227 м 3 / ч = 0,06309 дм 3 (литр) / с = 2,228×10 -3 футов 3 / с = 0,1337 футов 3 / мин
  • 1 фут / с = 0,3048 м / с
  • 1 фунт / дюйм (фунт / дюйм 2 ) = 6 894,8 Па (Н / м 2 ) = 6,895×10 -3 Н / мм 2 = 6,895×10 -2 бар = 27,71 дюймов H 2 O при 62 o F (16.7 o C) = 703,1 мм H 2 O при 62 o F (16,7 o C) = 2,0416 дюймов ртутного столба при 62 o F (16,7 o C) = 51,8 мм ртутного столба при 62 o F (16,7 o C) = 703,6 кг / м 2 = 2,307 футов. Н 2 О

.

Трубы, труба, трубопровод, расход, расход, потери, потери, напор, трение, гидравлический, скорость

Потери давления, распределенные в
трубы

Расчет линейной потери давления, соответствующей
к общему течению в прямолинейном водоводе, задается следующим
общая формула:

  • ДП =
    потеря давления в Па
  • L = коэффициент трения
    (число без размерности)
  • p = плотность воды в кг / м3
  • В = расход в м / с
  • D = диаметр трубы в м
  • L = длина трубы в м

Выражение выше показывает, что расчеты потерь давления
полностью опираться на определение коэффициента L.

Характер течения жидкости определяется
значение числа Рейнольдса.

Различные типы потоков визуализируются диаграммой диаграммы
Moody с использованием числа Рейнольдса для оси x и фактора
трения F по оси y.

Режим течения жидкости характеризуется тремя формами:

Ламинарный режим Число Рейнольдса ниже 2000 означает, что
поток спокойный и ровный
Турбулентный режим Число Рейнольдса больше 4000 означает, что
поток имеет форму завихрения и движения.
Критическая зона Число Рейнольдса, расположенное 2000 и 4000, указывает
что течение неустойчиво между ламинарным режимом и турбулентным
Режим.
Расчет числа Рейнольдса

Число Рейнольдса безразмерно (т.е. без единиц измерения).Это
сочетает в себе 3 важные характеристики потока и жидкости:
скорость, плотность и вязкость. Диаметр необходимо сделать
номер без габаритный. Диаметр называют характеристикой
длина. Число Рейнольдса 2000 или меньше указывает на ламинарное течение.
режим, а число 4000, где более турбулентный поток указывает.

Определено число Рейнольдса:

По кинематике вязкость

По динамической вязкости

  • В = расход в м / с
  • d = диаметр трубы в мм
  • v = вязкость воды в мм² / с (или
    сантистокс)

(правовая система (S.I) в м² / с = 1000000 сантистоксов или
мм² / с)

  • p = плотность в кг / м3
  • V = скорость в м / с
  • D = гидравлический диаметр трубы в м
  • = динамическая вязкость в Па · с (или кг / м · с)
    (кг / м.s = одна десятая пуаза = 10 пуазов)

Число Рейнольдса обратно пропорционально кинематической вязкости.

Вязкость жидкости — это характеристика, позволяющая
для определения сопротивления движению жидкости. Выше
кинематическая вязкость будет и тем труднее будет
переместить жидкость в трубу.

Кинематическая вязкость (v — отношение динамической вязкости на
плотность жидкости.

Кинематическая вязкость, м2 / с

кинематическая вязкость в мм² / с (или сантистоксах)

  • v = кинематическая вязкость в мм² / с
    (или сантистокс) — (правовая система (С.I) в м² / с =
    1000000 сантистоксов)
  • = динамика вязкости воды Па.с или
    (кг / м · S)
  • p = плотность воды в кг / м3

Ламинарный поток (Re £ 2000)

По степени ламинарности, характер или качество поверхности интерьера
стены линий не вмешиваются в расчет
потеря давления.

Потеря давления определяется следующей функцией:

  • L = коэффициент трения
    (число без размерности)
  • Re = число Рейнольдса

Ламинарный поток встречается на практике только в транспорте и
обработка вязких жидкостей, таких как сырая нефть, мазут,
масла и др.

Турбулентный поток (Re> 2000)

В критической зоне, т.е. между 2000 и 4000 Рейнольдса формула
используемых вычислений будет рассматриваться так, как в ситуации
режима турбулентного течения.

В случае турбулентности коэффициент трения переводится как
формула Колбрука считается той, которая лучше всего переводится
явления течения в турбулентном режиме.

Следует отметить, что эта формула имеет неявную форму; следовательно
поиск может производиться только последовательными подходами (итерационный расчет)

С:

  • L = коэффициент трения
    (число без размерности)
  • D = коэффициент потери давления.
  • k = индекс шероховатости трубы.
  • d = диаметр трубы в мм.
  • Re = число Рейнольдса.

Обычное значение показателя шероховатости (k) в мм

Характер внутренней поверхности

Индекс шероховатости K

1

Медь, свинец, латунь, нержавеющая сталь

0,001 до 0,002

2

Труба ПВХ

0,0015

3

нержавеющая сталь

0,015

4

Труба стальная техническая

0,045 до 0,09

5

Сталь стальная

0,015

6

Сталь сварная

0,045

7

Сталь оцинкованная

0,15

8

Ржавая сталь

0,1 к 1

9

Чугун новый

от 0,25 до 0,8

10

Изношенный чугун

0,8 до 1,5

11

Ржавый чугун

от 1,5 до 2,5

12

Чугун листовой или асфальтированный

от 0,01 до 0,015

13

Цемент гладкий

0,3

14

Бетон обыкновенный

1

15

Бетон крупнозернистый

5

16

Строганная древесина

5

17

Обычная древесина

1

Степень воздействия антифриза (гликоля)

В случае добавления антифриза (гликоля) в воду кинематика
вязкость (в сантистоксах) изменяется следующим образом:

  • t = температура при 0 ° C
  • a = процентное содержание гликоля

Последнее обновление:

.